(57)【要約】【課題】リードフレームを把持する治具に処理液等を付着させず、治具のクリーニング工程を省略することができる半導体装置を提供する。【解決手段】半導体リードフレーム１を処理するためにめっき液に浸漬するめっき槽２３と、上記めっき槽２３内で半導体リードフレーム１を立てた状態で支持する支持手段１６と、上記支持手段１６に支持された半導体リードフレーム１の上端部が液面１８から突出するように液面高さを制御する液面制御手段と、上記半導体リードフレーム１の液面１８から突出する上端部を掴んでめっき槽２３への出し入れを行う第３搬送爪１３と、上記第３搬送爪１３とは別に設けられ、支持手段１６で支持されて液面１８から突出した半導体リードフレーム１の上端部と電気的に接触して半導体リードフレーム１に対して通電を行う通電用電極１９とを備えている。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体リードフレームを処理するために処理液に浸漬する浸漬槽と、
上記浸漬槽内で半導体リードフレームを立てた状態で支持する支持手段と、
上記支持手段に支持された半導体リードフレームの上端部が液面から突出するように液面高さを制御する液面制御手段と、
上記半導体リードフレームの液面から突出する上端部を掴んで浸漬槽への出し入れを行う搬送手段と、
上記搬送手段とは別に設けられ、支持手段で支持されて液面から突出した半導体リードフレームの上端部と電気的に接触して半導体リードフレームに対して通電を行う通電用電極とを備えたことを特徴とする半導体装置の製造装置。
【請求項２】
半導体リードフレームを処理するために浸漬槽内の処理液に浸漬し、
上記浸漬槽内で半導体リードフレームを立てた状態で支持手段により支持し、
上記支持手段に支持された半導体リードフレームの上端部が液面から突出するように液面制御手段により液面高さを制御し、
上記半導体リードフレームの液面から突出する上端部を搬送手段により掴んで浸漬槽への出し入れを行い、
上記搬送手段とは別に設けられた通電用電極により、支持手段で支持されて液面から突出した半導体リードフレームの上端部と電気的に接触して半導体リードフレームに対して通電を行うことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば半導体リードフレーム等の半導体装置にめっきや電解バリ浮かし等を行うための半導体装置の製造装置および方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、半導体リードフレームには、錫銀系合金等の電気めっき等を施すことが行われている。このような電気めっきは、半導体リードフレームの自重によりめっき液中の電極と接触した部分を接点としてめっき用電流を通電したり、半導体リードフレームの上部を電極治具で掴んでめっき液に浸漬したりすることが行われていた。
【０００３】
ところが、自重で接点をとる方式では、近年のリードフレームの薄型化により半導体リードフレーム全体の比重が小さくなり、微量の気泡が付着しただけで接触が不安定になる。一方、半導体リードフレームの上部を電極で掴んでめっき液に浸漬する場合、液だれの影響でめっき品質が悪化するという問題があった。また、リードフレームを掴んだ電極治具にまでめっき金属が付着してしまうという問題がある。
【０００４】
そこで、下記の特許文献１に開示された半導体リードフレーム掴み治具が提案されている。
【特許文献１】特開平０６−０２９３２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１の治具でも、リードフレームを掴んだ治具がめっき液中に浸漬されることが避けられず、治具にまでめっき層が付着してしまうことが回避できない。このため、連続めっきの工程中には、必ず治具のめっき剥がしを行うクリーニング工程を設けなければならない。したがって、クリーニング工程を実施するためのスペースを確保せねばならないうえ、処理時間もそれだけかかって生産性に影響する。しかも、クリーニングが不十分であると、つぎの処理品質に悪影響を及ぼすため、品質に影響する因子もそれだけ増えて工程管理が煩雑になる。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、リードフレームを把持する治具に処理液等を付着させず、治具のクリーニング工程を省略することができる半導体装置の製造装置および方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の半導体装置の製造装置は、半導体リードフレームを処理するために処理液に浸漬する浸漬槽と、
上記浸漬槽内で半導体リードフレームを立てた状態で支持する支持手段と、
上記支持手段に支持された半導体リードフレームの上端部が液面から突出するように液面高さを制御する液面制御手段と、
上記半導体リードフレームの液面から突出する上端部を掴んで浸漬槽への出し入れを行う搬送手段と、
上記搬送手段とは別に設けられ、支持手段で支持されて液面から突出した半導体リードフレームの上端部と電気的に接触して半導体リードフレームに対して通電を行う通電用電極とを備えたことを要旨とする。
【０００８】
また、上記目的を達成するため、本発明の半導体装置の製造方法は、半導体リードフレームを処理するために浸漬槽内の処理液に浸漬し、
上記浸漬槽内で半導体リードフレームを立てた状態で支持手段により支持し、
上記支持手段に支持された半導体リードフレームの上端部が液面から突出するように液面制御手段により液面高さを制御し、
上記半導体リードフレームの液面から突出する上端部を搬送手段により掴んで浸漬槽への出し入れを行い、
上記搬送手段とは別に設けられた通電用電極により、支持手段で支持されて液面から突出した半導体リードフレームの上端部と電気的に接触して半導体リードフレームに対して通電を行うことを要旨とする。
【発明の効果】
【０００９】
すなわち、本発明は、浸漬槽内で半導体リードフレームを立てた状態で支持手段により支持し、上記支持手段に支持された半導体リードフレームの上端部が液面から突出するように液面制御手段により液面高さを制御し、上記半導体リードフレームの液面から突出する上端部を搬送手段により掴んで浸漬槽への出し入れを行うとともに、上記搬送手段とは別に設けられた通電用電極により、支持手段で支持されて液面から突出した半導体リードフレームの上端部と電気的に接触して半導体リードフレームに対して通電を行う。このため、半導体リードフレームを掴む搬送手段および半導体リードフレームに通電を行う通電用電極は、いずれも処理液中に浸漬されることがなく、例えば処理が電気めっきである場合でも、めっき金属が搬送手段や通電用電極に付着しないため、従来のようなめっき剥がし工程を設ける必要がなくなる。このため、めっき剥がし工程のための余分なスペースが節減できて装置が小型化するとともに、処理時間も短縮することができて生産性が大幅に向上する。また、めっき剥がしがない分、めっき処理の品質に悪影響を及ぼす因子もそれだけ減り、工程管理が大幅に簡略化される。さらに、めっき剥がしのようなクリーニング工程に要する消耗品を節減し、ランニングコストを低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
つぎに、本発明を実施するための最良の形態を説明する。
【実施例１】
【００１１】
図１は、本発明の半導体装置の製造方法を実現する本発明の半導体装置の製造装置の全体構成を示す図である。
【００１２】
この装置は、本発明の半導体装置の製造装置を、半導体リードフレームのめっき装置に適用した例を説明している。
【００１３】
この製造装置は、半導体リードフレーム１を把持して搬送する複数の搬送爪（第１搬送爪１１、第２搬送爪１２、第３搬送爪１３、第４搬送爪１４、第５搬送爪１５）をそれぞれ移動させるための搬送移動装置２と、上記半導体リードフレーム１をめっき処理するための一連の処理工程を行うための複数の槽と、上記一連の処理工程に供給する半導体リードフレーム１をストックする供給トレイ３と、上記処理工程で処理された処理済の半導体リードフレーム１をストックする排出トレイ４とを備えている。
【００１４】
これにより、供給トレイ３にストックされた半導体リードフレーム１を第１搬送爪１１および第２搬送爪１２で処理工程に供給し、第２搬送爪１２、第３搬送爪１３、第４搬送爪１４および第５搬送爪１５で処理工程内の半導体リードフレーム１の搬送を行なって処理を行い、第５搬送爪１５により処理済の半導体リードフレーム１を排出トレイ４に排出する。
【００１５】
また、上記供給トレイ３と酸洗槽２１との間には、第１搬送爪１１で掴み取った半導体リードフレーム１を水平状態から立てて縦向きにする方向転換装置５が設けられている。上記方向転換装置５により、半導体リードフレーム１を縦向きに立て、一連の処理工程は、半導体リードフレーム１を縦向きの状態で搬送することが行なわれる。そして、後述する各槽内では、図示しない支持手段により半導体リードフレーム１が縦向きに支持されるようになっている。
【００１６】
上記処理工程を行う槽としては、供給トレイ３側すなわち半導体リードフレーム１の搬送方向の上流側から、酸洗槽２１、水洗槽２２、複数（この例では５つ）のめっき槽２３、水洗槽２４、中和槽２５、湯洗槽２６、複数（この例では２つ）の乾燥槽２７が設けられている。
【００１７】
上記第１搬送爪１１は、供給トレイ３にストックされた半導体リードフレーム１を方向転換装置５まで搬送する。第２搬送爪１２は、方向転換装置５まで搬送された半導体リードフレーム１を酸洗槽２１および水洗槽２２まで搬送する。第３搬送爪１３は、上記水洗槽２２まで搬送された半導体リードフレーム１を５つのめっき槽２３およびその次の水洗槽２４まで搬送する。第４搬送爪１４は、上記水洗槽２４まで搬送された半導体リードフレーム１を中和槽２５および湯洗槽２６まで搬送する。第５搬送爪１５は、上記湯洗槽２６まで搬送された半導体リードフレーム１を２つの乾燥槽２７および排出トレイ４まで搬送する。
【００１８】
図２は、上記第１搬送爪１１と方向転換装置５を示す図である。
【００１９】
上記第１搬送爪１１は、この例では、水平方向に横たわった半導体リードフレーム１の四隅に近い４箇所に係る４つの爪部材６を備えている。これにより、供給トレイ３に積層状態にストックされた半導体リードフレーム１のうち最も上にある１つを上記４つの爪部材６で把持し、方向転換装置５まで水平方向に搬送する。
【００２０】
上記方向転換装置５は、半導体リードフレーム１が差し込まれる二股状の保持部材７が、回転軸８に２つ固定されて構成されている。上記方向転換装置５は、初期状態では、先広がり状の保持部材７の開放部が搬送方向の上流側を向くように配置され、上記半導体リードフレーム１が保持部材７に差し込まれると、半導体リードフレーム１もしくは第１搬送爪１１の位置を検知して回転軸８が９０℃回転し、半導体リードフレーム１を立てて縦方向になるよう方向転換する。
【００２１】
図３は、上記第２搬送爪１２を示す図である。
【００２２】
第２搬送爪１２は、３つ１組で半導体リードフレーム１を両面で下から抱えるように把持する抱え爪９を２組備えている。
【００２３】
上記第２搬送爪１２は、方向転換装置５で縦向きに立てられた半導体リードフレーム１を把持して酸洗槽２１まで搬送し、酸洗槽２１では酸洗が開始される。酸洗槽２１での酸洗処理が終了すると、上記第２搬送爪１２は、酸洗槽２１内の半導体リードフレーム１を把持して水洗槽２２まで搬送し、水洗槽２２では水洗が開始される。
【００２４】
水洗が終了すると、水洗槽２２内では、図示しない支持手段により縦向きに支持された半導体リードフレーム１の少なくとも上端部が水中に浸らないよう水量が制御され、第３搬送爪１３により、上記上端部が把持されてめっき槽２３への搬送が開始される。このように、水洗終了後の水洗槽２２内で、上端部が水中に浸らないようにした半導体リードフレーム１の上端部を第３搬送爪１３で把持してめっき槽２３に搬送することから、めっき槽２３への洗浄水の持込を最小限に抑え、めっき液の品質管理がしやすくなる。
【００２５】
図４は、上記第３搬送爪１３を示す図である。
【００２６】
上記第３搬送爪１３は、先端が鉤状に屈曲された１組の板状爪１０を備えて構成され、縦向きに立てられた半導体リードフレーム１の上端部の帯状部分を掴むようになっている。
【００２７】
上記第３搬送爪１３は、水洗槽２２内で縦向きに支持された半導体リードフレーム１の上端部を掴み、めっき槽２３まで搬送し、めっき槽２３ではめっき処理が開始される。めっき槽２３でのめっき処理が終了すると、上記第３搬送爪１３は、めっき槽２３内で縦向きに支持された半導体リードフレーム１の上端部を掴み、水洗槽２４まで搬送し、水洗槽２４では水洗処理が開始される。めっき槽２３での動作の詳細は後述する。
【００２８】
上記第４搬送爪１４は、図３に示した第２搬送爪１２と基本的に同様の構成であり、３つ１組で半導体リードフレーム１を両面で下から抱えるように把持する抱え爪９を２組備えている。
【００２９】
上記第４搬送爪１４は、水洗槽２４で水洗が終了した半導体リードフレーム１を把持して中和槽２５まで搬送し、中和槽２５では中和処理が開始される。中和処理が終了すると、上記第４搬送爪１４は、中和槽２５で中和処理が終了した半導体リードフレーム１を把持して湯洗槽２６まで搬送し、湯洗槽２６では湯洗処理が開始される。
【００３０】
上記第５搬送爪１５は、図４に示した第３搬送爪１３と基本的に同様の構成であり、先端が鉤状に屈曲された１組の板状爪１０を備えて構成され、縦向きに立てられた半導体リードフレーム１の上端部の帯状部分を掴むようになっている。
【００３１】
上記第５搬送爪１５は、湯洗槽２６で湯洗が終了した半導体リードフレーム１を掴んで乾燥槽２７まで搬送し、乾燥槽２７では乾燥処理が開始される。乾燥処理が終了すると、上記第５搬送爪１５は、乾燥槽２７で乾燥処理が終了した半導体リードフレーム１を掴んで排出トレイ４まで搬送し、処理済みの半導体リードフレーム１を排出トレイ４にストックする。このとき、湯洗終了後の半導体リードフレーム１の上端部を把持して乾燥処理に搬送するため、湯洗の水で第５搬送爪１５が濡れるのを極力防止し、乾燥後の半導体リードフレーム１に再び水が付着するのを防止できる。
【００３２】
図５は、上記めっき槽２３の詳細を示す図である。
【００３３】
上記めっき槽２３は、半導体リードフレーム１を処理するために処理液に浸漬する本発明の浸漬槽として機能する。めっき槽２３内には、上記浸漬槽としてのめっき槽２３内で半導体リードフレーム１を立てた状態で支持する支持手段１６と、上記支持手段１６に支持された半導体リードフレーム１の両面と対面する位置に配置された陽極１７とが収容されている。
【００３４】
上記支持手段１６は、二股状に形成され、二股状の根元部が略Ｖ字状もしくはＵ字状に形成されることにより、半導体リードフレーム１を二股状の中央に位置させて支持するようになっている。
【００３５】
上記めっき槽２３には、めっき液が収容されるとともに、側壁にめっき液を流出させる流出開口２８が形成されている。また、上記めっき槽２３には、上記流出開口２８から流出しためっき液を受けるオーバーフロー槽２９が付設されている。めっき槽２３のめっき液は、流出開口２８から流出してオーバーフロー槽２９に一旦貯留され、オーバーフロー槽２９からポンプ３０から流量調節器３１を経て再びめっき槽２３に還流される。一方、上記めっき槽２３には液面を検知する液面センサ３５が付設され、めっき槽２３の液面が一定になるよう流量調節器３１によりめっき液の流量を調節する。
【００３６】
これにより、上記流出開口２８、オーバーフロー槽２９、ポンプ３０、流量調節器３１および液面センサ３５等が、上記支持手段１６に支持された半導体リードフレーム１の上端部が液面１８から突出するように液面高さを制御する本発明の液面制御手段として機能する。
【００３７】
また、上記第３搬送爪１３は、上記半導体リードフレーム１の液面１８から突出する上端部を掴んで浸漬槽であるめっき槽２３への出し入れを行う本発明の搬送手段として機能する。
【００３８】
そして、上記めっき槽２３には、上記搬送手段である第３搬送爪１３とは別に設けられ、支持手段１６で支持されて液面１８から突出した半導体リードフレーム１の上端部と電気的に接触して半導体リードフレーム１に対して通電を行う通電用電極１９を備えている。
【００３９】
上記通電用電極１９は、支持手段１６に支持された半導体リードフレーム１の上端部に接触する接触子３２と、上記接触子３２を半導体リードフレーム１の上端部に押さえつける押さえばね３４と、上記押さえばね３４を回動させる回転軸３３とを備えて構成されている。上記通電用電極１９には、直流電源のマイナス側が接続され、半導体リードフレーム１を陰極として上記陽極１７との間に直流電流を通電することにより、半導体リードフレーム１の表面に電気めっきを行なうようになっている。上記電気めっきのめっき金属としては例えば錫銀合金系めっきをあげることができる。
【００４０】
上記めっき槽２３での動作は、例えばつぎのようにして行なわれる。
【００４１】
まず、図６に示すように、初期状態では、通電用電極１９の接触子３２がめっき槽２３の上から離れ、半導体リードフレーム１の出し入れの際に半導体リードフレーム１や第３搬送爪１３と干渉しない位置まで移動するよう回転軸３３が回転している。
【００４２】
この状態で、水洗槽２２で水洗が終わった半導体リードフレーム１の上端部を掴んだ第３搬送爪１３が、半導体リードフレーム１を搬送してきてめっき槽２３の支持手段１６の二股の間に挿入する。その後、第３搬送爪１３を解除し、通電用電極１９と干渉しない位置まで第３搬送爪１３を移動させる。
【００４３】
ついで、通電用電極１９の回転軸３３を回転させ、支持手段１６で支持されて液面１８から突出した半導体リードフレーム１の上端部に接触子３２を接触させる。このとき、押さえばね３４の付勢力により接触子３２を半導体リードフレーム１側に押し付け付勢して接触をより確実なものにしている。
【００４４】
この状態で、陰極である通電用電極１９と陽極１７の間に直流電流を流して半導体リードフレーム１に電気めっきを施す。所定時間のめっき処理が終了すると、通電用電極１９の回転軸３３を回転させ、半導体リードフレーム１や第３搬送爪１３と干渉しない元の位置まで接触子３２を戻す。そして、第３搬送爪１３が、半導体リードフレーム１の液面１８から突出した部分を掴んでめっき槽２３から引き上げ、つぎの水洗槽２４まで搬送することが行なわれる。
【００４５】
このとき、上記第３搬送爪１３によって半導体リードフレーム１をめっき槽２３に出し入れする搬送の間、および通電してめっきを行なっている間、液面制御手段は液面１８を一定に制御しており、めっき液の液面１８上には、半導体リードフレーム１の上端部の帯状の部分が一定長だけ常に突出している。
【００４６】
以上のように、本実施形態では、めっき槽２３内で半導体リードフレーム１を立てた状態で支持手段１６により支持し、上記支持手段１６に支持された半導体リードフレーム１の上端部が液面１８から突出するように液面制御手段により液面高さを制御し、上記半導体リードフレーム１の液面１８から突出する上端部を第３搬送爪１３により掴んでめっき槽２３への出し入れを行うとともに、上記第３搬送爪１３とは別に設けられた通電用電極１９により、支持手段１６で支持されて液面１８から突出した半導体リードフレーム１の上端部と電気的に接触して半導体リードフレーム１に対して通電を行う。このため、半導体リードフレーム１を掴む第３搬送爪１３および半導体リードフレーム１に通電を行う通電用電極１９は、いずれもめっき液中に浸漬されることがなく、めっき金属が第３搬送爪１３や通電用電極１９に付着しないため、従来のようなめっき剥がし工程を設ける必要がなくなる。このため、めっき剥がし工程のための余分なスペースが節減できて装置が小型化するとともに、処理時間も短縮することができて生産性が大幅に向上する。また、めっき剥がしがない分、めっき処理の品質に悪影響を及ぼす因子もそれだけ減り、工程管理が大幅に簡略化される。さらに、めっき剥がしのようなクリーニング工程に要する消耗品を節減し、ランニングコストを低減することができる。
【００４７】
なお、上記実施形態では、本発明をめっき処理に適用した例を示したが、これに限定するものではなく、例えば、電解バリ浮かし等の電解処理にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の半導体装置の製造装置を示す全体構成図である。
【図２】第１搬送爪および方向転換装置を示す図である。
【図３】第２搬送爪および第４搬送爪の構成を示す図である。
【図４】第３搬送爪および第５搬送爪の構成を示す図である。
【図５】めっき槽の詳細および動作を説明する図である。
【図６】めっき槽での動作を説明する図である。
【符号の説明】
【００４９】
１：半導体リードフレーム
２：搬送移動装置
３：供給トレイ
４：排出トレイ
５：方向転換装置
６：爪部材
７：保持部材
８：回転軸
９：抱え爪
１０：板状爪
１１：第１搬送爪
１２：第２搬送爪
１３：第３搬送爪
１４：第４搬送爪
１５：第５搬送爪
１６：支持手段
１７：陽極
１８：液面
１９：通電用電極
２１：酸洗槽
２２：水洗槽
２３：めっき槽
２４：水洗槽
２５：中和槽
２６：湯洗槽
２７：乾燥槽
２８：流出開口
２９：オーバーフロー槽
３０：ポンプ
３１：流量調節器
３２：接触子
３３：回転軸
３４：押さえばね
３５：液面センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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